Question

（1）把260g含有二氧化硅的碳酸钙固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为172g．计算原物质中二氧化硅的质量是多少？
（2）在由Fe、Fe₂O₃组成的混合物中加入100mL2mol?L^-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出224mL气体（标准状况），此时向溶液中加入KSCN溶液无明显现象，求反应前混合物中Fe、Fe₂O₃的物质的量．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）在高温下加热SiO₂和CaCO₃固体混合物，发生反应：CaCO₃+SiO₂

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑，碳酸钙过量，发生反应：CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑，质量的减少为生成CO₂的质量，根据碳原子守恒n（CaCO₃）=n（CO₂），再根据m=nM计算碳酸钙的质量，进而计算计算二氧化硅的质量；
（2）混合物与盐酸恰好完全反应，所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为FeCl₂，发生反应：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，设原混合物中Fe和Fe₂O₃的物质的量分别为xmol、ymol，计算出与HCl反应的Fe的物质的量，进而表示出与Fe³⁺反应的Fe的物质的量，据此列方程，再根据氯元素守恒列方程，联立方程计算解答．

解答： 解：（1）在高温下加热SiO₂和CaCO₃固体混合物，发生反应：CaCO₃+SiO₂

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑，碳酸钙过量，发生反应：CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑，质量的减少为生成CO₂的质量，生成的二氧化碳的气体的质量为：260g-172g=88g，其物质的量=

88g

44g/mol

=2mol，根据碳原子守恒，n（CaCO₃）=n（CO₂）=2mol，故m（CaCO₃）=2mol×100g/mol=200g，则二氧化硅的质量=260g-200g=60g，
答：二氧化硅的质量是60g．
（2）混合物与盐酸恰好完全反应，所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为FeCl₂，生成氢气物质的量为：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
   Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
0.01mol    0.01mol
设原混合物中Fe和Fe₂O₃的物质的量分别为xmol、ymol，
Fe₂O₃～2Fe³⁺～Fe
ymol       （x-0.01）mol
根据题意，列方程得：x-0.01=y
根据氯元素守恒：2x+2y×2=0.1×2
联立方程，解得x=0.04mol，y=0.03mol
答：反应前混合物中Fe为0.04mol、Fe₂O₃为0.03mol．

点评：本题考查混合物计算，侧重学生的分析计算能力，（1）中注意根据碳元素守恒计算碳酸钙的质量，（2）中判断产物是关键，注意原子守恒利用，难度中等．